7.3.1 Làm sạch phôi :
Các phôi sau khi đúc hoặc rèn dập ta phải làm sạch phôi nhằm : - Loại trừ các rìa mép, các lớp kim loại hư hỏng trên bề mặt.
- Làm sạch các vết bẩn, vết gỉ và các rìa mép thừa trên những bề mặt không gia công.
Khi sản lượng nhỏ người ta làm sạch phôi theo phương pháp thủ công với những dụng cụ đơn giản: chổi sắt, bàn chải sắt, dũa... Các chi tiết nhỏ cho vào thùng quay, các chi tiết sẽ va đập vào nhau làm các vết gỉ, bẩn rơi ra.
Có thể làm sạch bằng đá mài, ngọn lửa, cát, nước, dung dịch a xít...
Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối người ta làm sạch các vật đúc, rèn nhờ các thiết bị chuyên dùng, cơ khí hóa.
7.3.2 Nắn thẳng phôi:
Phôi dài sau khi nắn thẳng thì lượng dư đều, giảm sai số gia công, dễ gá đặt, kẹp chặt tốt. Có thể nắn thẳng bằng các phương pháp sau:
- Ngắm bằng mắt, nắn bằng búa tay.
- Ép thẳng: lắp phôi lên hai mũi tâm của máy tiện dùng bàn dao để nắn. Có thể nắn trên hai khối V hoặc trên hai mũi tâm như hình 7.4.
54
Hình 7.4
Đối với những phôi đơn giản, mặt cắt tròn hoặc không tròn ta có thể nắn trên máy ép. - Nắn trên máy nắn chuyên dùng.
- Nắn trên máy cán ren phẳng.
Hình 7.5 Nắn thẳng trên máy chuyên dùng
Hình 7.6 Nắn thẳng trên máy cán ren phẳng
7.3.3 Gia công phá, cắt đứt và gia công lỗ tâm
a. Gia công phá:
Mục đích của gia công phá là bóc lớp vỏ ngoài của các loại phôi có bề mặt xấu và có sai lệch lớn. Máy dùng gia công phá cần có công suất lớn, độ cứng vững cao, còn độ chính xác thì không cần cao lắm.
b. Cắt đứt phôi:
Có thể dùng những phương pháp cắt sau: Cưa tay, máy cưa ngang, cưa đĩa, cắt đứt bằng đá mài, cắt trên máy tiện. Ngoài ra còn có thể cắt trên máy cắt chuyên dùng, cắt bằng mỏ cắt, bào, phay... c. Gia công lỗ tâm:
Trong sản xuất hàng loạt nhỏ thì lỗ tâm thường được gia công trên máy tiện, máy khoan... Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối thì người ta dùng máy khoan tâm chuyên dùng.
55
56
Chủ đề 8: Tiện 8.1 Các chuyển động tạo hình
Chuyển động chính của phương pháp tiện là chuyển động quay tròn của chi tiết do mâm cập thực hiện và chuyển động động chạy dao do bàn xe dao dọc và ngang thực hiện.
8.2 Khả năng công nghệ
Máy cắt gọt kim loại dùng phổ biến nhất trong các nhà máy, chiếm 40 – 50% thiết bị. Máy tiện dùng để gia công các chi tiết dang tròn xoay: mặt trụ, mặt định hình, mặt nón, mặt ren vít… Có thể khoan, khoét, doa, ren, răng, xén mặt đầu, cắt đứt, thậm chí có thể gia công rãnh then trên trục nếu trục có thể gá trên đài gá dao. Nếu có đồ gá máy có thể gia công được những vật không tròn xoay. Độ chính xác bề mặt có thể đạt đến cấp 7-8 và độ bóng cấp 6 -7.
8.3 Máy và dụng cụ
Máy tiện có nhiều loại, được phân thành các nhóm sau: 1. Nhóm máy tiện ren vít vạn năng.
2. Máy tiện chuyên dùng. 3. Máy tiện cụt.
3. Máy tiện đứng. 4. Máy tiện Rơvônve.
5. Máy tiện tự động, bán tự động. 6. Máy tiện NC, CNC…
Máy tiện ren vít vạn năng
Máy cắt kim loại dùng để tiện các chi tiết theo phương pháp có phoi. Máy có thể tiện được các loại ren quốc tế, ren Anh, ren modun, ren pit, ren mặt đầu. Máy có thể tiện được các loại ren quốc tế, ren Anh, ren modun, ren pit, ren mặt đầu. Khi gia công, phôi nhận chuyển động quay từ trục chính của máy nhờ các mâm cặp, ống kẹp... Trục chính của máy được truyền động từ động cơ thông qua hộp tốc độ truyền đến. Dao được đặt trên giá dao lắp trên bàn dao nhận chuyển động từ trục trơn khi tiện trụ, tiện côn, tiện mặt đầu…hay nhận chuyển động từ trục vít me khi tiện các loại ren.
57
Hình 8.1 Hình dạng bên ngoài của máy tiện ren vít vạn năng.
Máy tiện cụt
Máy cắt kim loại dùng để tiện các chi tiết mà tỉ lệ giữa chiều dài và đường kính 0,5 < L/ D < 1 . Thường đường kính phôi gia công trên máy này nằm trong khoảng 300 – 1000 mm. Máy tiện cụt có 2 loại: 1) loại có bàn máy và thân máy liền một khối dùng gia công các chi tiết nhỏ và dài, 2) loại thân máy và trụ đỡ tách rời dùng gia công các chi tiết lớn và dẹt. Nhược điểm của loại máy này la năng suắt thấp gá đặt chi tiết khó khăn, độ chính xác thấp.
Hình 8.2 Máy tiện cụt
Máy tiện đứng
Máy cắt kim loại có trục chính bố trí thẳng đứng thuộc nhóm máy tiện dùng để gia công chi tiết có khối lượng và đường kính lớn. Máy tiện đứng được chia làm máy tiện đứng một trụ và hai trụ. Khi gia công phôi được kẹp vào mâm quay, dao tiện được gá trên bàn dao di động trên xà ngang.
58
Hình 8.3 Máy tiện đứng
Máy tiện NC, CNC
Máy tiện điều khiển chương trình số (NC-Numerical Control). Trên các loại máy này, thứ tự, giá trị của các chuyển động cũng như thứ tự đóng mở các bộ phận máy, các hệ thống làm nguội, bôi trơn, thay dao, kẹp phôi… đều được thực hiện theo đúng chương trình vạch sẵn. Máy tiện CNC là máy tiện điều khiển chương trình số bằng máy tính.
Hình 8.4 Máy tiện CNC
Máy tiện Rơvônve
Máy cắt kim loại dùng để gia công hoàn chỉnh một sản phẩm cần qua nhiều nguyên công. Máy tiện rơvonve có hai loại: gia công vật liệu phôi thanh (dùng ống kẹp và ống đẩy có hệ thống cấp phôi thanh) và gia công phôi đơn chiếc (dùng mâm cặp). Máy tiện rơvonve khác máy tiện ren vít vạn năng
59
ở chỗ là nó không có trục vít me và trục trơn mà chỉ cắt ren theo thước chép hình ren, mẫu hay dùng bàn ren và tarô. Trên đầu rơvonve có thể gắn các dụng cụ như dao tiện, mũi khoan, khoét, tarô, bàn ren… Trong quá trình gia công, đầu rơvonve có thể quay đến những vị trí khác nhau để thay đổi dụng cụ cắt.
Hình 8.5 Máy tiện rơvonve
Máy tiện tự động, bán tự động
Máy cắt kim loại dùng để gia công phôi đơn chiếc từ đập, rèn và đúc bằng thép, gang hay kim loại màu. Tuỳ theo hình dáng và kích thước của phôi mà sử dụng ổ cấp phôi tương ứng. Chuyển động chính của máy từ động cơ qua hộp giảm tốc đến trục trung tâm lam cho các bánh răng quay hành tinh mang tất cả các trục chính quay cùng chiều tạo nên lực cắt gọt. Chuyển động chạy dao nhờ các cam đĩa và cam thùng cho các bàn dao dọc và bàn dao ngang tịnh tiến thực hiện. Cơ cấu kẹp phôi là mâm cặp 3 chấu . Máy có thể làm được các công việc: tiện, khoan, khoét, doa. Phần lớn các chi tiết gia công trên máy đề chưa hoàn chỉnh cần phải trở đầu để gia công trên máy thứ 2. Máy sử rộng hợp lý trong sản xuất hàng loạt .
60
Dụng cụ cắt :
Dao tiện được phân loại như sau : a. Theo hướng tiến của dao b Theo công dụng của dao c. Theo kết cấu đầu dao d. Theo kết cấu thân dao
Hình 8.7 Phân loại theo công dụng.
a. Dao tiện phá đầu thẳng; b. Dao tiện phá đầu cong; c. Dao vai; d. Dao xén mặt dầu; đ. Dao cắt đứt; e. Dao tiện rãnh định hình; f. Dao tiện ren; g. Dao tiện lỗ thông; h. Dao tiện lỗ không thông.
Dao tiện phá đầu thẳng, dao tiện cắt đứt, dao vai, dao tiện rãnh
61
a. Dao tiện đầu thẳng; b. Dao tiện đầu cong; c. Dao tiện đầu vuốt.
Hình 8.9 Hình 8.10 Dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng
8.4 Đồ gá và phương pháp gá đặt trên máy tiện:
8.4.1 Đồ gá
a. Mâm cặp :
- Mâm cặp 3 chấu: gồm 3 chấu có chuyển đồng ra vào đồng thời trong rãnh của mâm cặp, dùng để cặp các chi tiết tròn xoay hoặc lệch tâm nhỏ (hình 8.11a).
- Mâm cặp 4 chấu: bốn chấu kẹp chuyển động độc lập trong rãnh của mâm căp, chủ yếu dùng để cặp các chi tiết lớn, không tròn xoay và các chi tiết lệch tâm (hình 8.11b).
Hình 8.11 Mâm cặp chấu.
- Mâm cặp hoa mai: trên bề mặt có các rãnh để lắp các bu lông và chấu kẹp. Loại này dùng để kẹp những chi tiết lớn, có hình dáng phức tạp (hình 8.12).
62
Hình 8.12 Mâm cặp hoa mai.
b. Mũi tâm: dùng để lắp lên trục chính hay ụ động để đỡ chi tiết l/d >5, nâng cao độ cứng vững chi tiết gia công. Mũi tâm được chia làm hai loại : mũi tâm cố định và mũi tâm quay. Mũi tâm quay được dùng khi chi tiết quay với vận tốc lớn.
Mũi tâm cố định
Mũi tâm quay Hình 8.13 Mũi tâm c. Luy nét (giá đỡ) :
- Luy nét cố định (hình .14a): được lắp cố định trên băng máy trong suất quá trình gia công. - Luy nét di động (hình 8.14b): lắp cùng bàn xe dao, nên nó di chuyển theo dao trong quá trình gia công.
63 a) b) Hình 8.14 Luy nét. Luy-net tĩnh, luy-net động d. Trục gá : trục gá cứng, trục gá bung Hình 8.15 Các loại trục gá.
8.4.2 Chọn chuẩn và cách gá đặt khi tiện mặt trụ ngoài
Tùy theo tỷ số giữa chiều dài và đường kính chi tiết gia công l/d mà người ta có thể tiến hành gá đặt như sau :
- Gá trên mâm cặp: khi l/d < 5
- Một đầu mâm cặp và một đầu chống tâm hoặc hai đầu chống tâm: khi 5 < l/d < 10
- Một đầu mâm cặp và một đầu chống tâm hoặc hai đầu chống tâm và dùng thêm luy nét: khi l/d>10
Tiện ngoài
Tiện ngoài là phương pháp gia công thông dụng nhất đối với tiện, nhất là các chi tiết dạng trục. Hình 8.16 giới thiệu một số sơ đồ gá đặt khi tiện ngoài.
64
Hình 8.16 Một số sơ đồ gá đặt khi tiện bề mặt trụ ngoài.
Tiện lỗ:
Khi tiện lỗ, phương pháp cắt hoàn toàn giống như khi tiện ngoài. Nhưng nó bị hạn chế bởi kích thước lỗ gia công, do đó bao giờ độ cứng vững cũng thấp hơn, nhất là đối với các lỗ nhỏ, dài. Tùy thuộc hình dạng và kích thước của chi tiết mà có thể thực hiện tiện lỗ trên máy tiện hoặc trên máy doa. Khi tiện trên máy tiện thì chi tiết quay tròn còn dao chuyển động tiến dao. Khi tiện trên máy doa thì chi tiết đứng yên, dao quay tròn kết hợp với tiến dao.
65
Hình 8.17 Dao tiện lỗ thông (a) và lỗ không thông (b).
Hình 8.18 Sơ đồ tiện lỗ trên máy tiện.
a,b Dao gá trên trục gá ; c. Dao gá trực tiếp trên bàn xe dao.
Hình 8.19 Tiện lỗ chi tiết dạng hộp trên máy doa.
Tiện ren: Tiện ren được thực hiện trên máy tiện ren vít với dao tiện ren. Sơ đồ tiện ren được thể hiện
66
Hình 8.20 Sơ đồ tiện ren.
Nếu bước ren được cắt có sẵn trên máy thì ta điều chỉnh các tay gạt để cắt ren. Nếu cắt ren với bước ren phi tiêu chuẩn hoặc bước ren không có trên máy thì ta thay đổi các bánh răng thay thế.
Khi cắt ren tam giác có thể tiến dao theo ba phương pháp sau: - Tiến dao theo phương vuông góc với tâm chi tiết (hình 8.21 a). - Tiến dao nghiêng (hình 8.21 b).
- Tiến dao phối hợp (hình 8.21 c).
Hình 8.21 Phương pháp tiến dao khi tiện ren.
8.5 Các phương pháp cắt khi tiện:
- Tiện thô
- Tiện bán tinh.
- Tiện tinh.
- Tiện mỏng (tiện kim cương)
Khi tiện thô bề mặt trụ ngoài có thể cắt theo lớp (H.11.12a), cắt từng đoạn (H.11.12b) và cắt phối hợp (H.11.12c). Khi tiện tinh thì phương pháp cắt phụ thuộc vào cách ghi kích thước, cách chọn chuẩn và độ chính xác yêu cầu.
67
Chủ đề 9: Bào - xọc và chuốt
9.1 Chuyển động tạo hình
Bào và xọc là hai phương pháp gia công kim loại có các chuyển động gần giống nhau trong quá trình cắt. Đối với bào, chuyển động chính là chuyển động thẳng, tịnh tiến khứ hồi theo phương ngang gồm một hành trình có tải và một hành trình không tải. Chuyển động này có thể do dao (trên máy bào ngang) hoặc bàn máy mang chi tiết (trên máy bào giường) thực hiện.
Xọc là một trường hợp đặc biệt của bào có chuyển động chính do dao thực hiện theo phương thẳng đứng, còn chuyển động chạy dao do bàn máy mang chi tiết thực hiện.
Chuốt chỉ có một chuyển động thẳng hoặc quay tròn. Chuyển động thẳng có thể do dao chuốt hoặc bàn máy mang chi tiết thực hiện. Trong một số trường hợp khi gia công lỗ có rãnh xoắn thì có hai chuyển động thẳng và quay tròn.
9.2 Đặc điểm và khả năng công nghệ
9.2.1 Bào và xọc
Bào chủ yếu để gia công các mặt phẳng, rãnh, ngoài ra còn có thể gia công các bề mặt định hình
có đường sinh thẳng. Bào có thể đạt độ chính xác cao nhất là cấp 8 – 7 và độ bóng Ra = 2,5-1,25 m.
Xọc chủ yếu để gia công rãnh trong lỗ.
Bào và xọc thường dùng trong sản xuất nhỏ. Đối với sản xuất lớn người ta hay thế bằng phay hoặc chuốt. Nếu mặt gia công hẹp và dài thì bào năng suất cao hơn phay.
Hình 9.1 Nguyên lý gia công của bào và xọc.
Đặc điểm bào và xọc:
68
Quá trình cắt chỉ thực hiện ở lượt đi còn lượt về chạy không. Đầu dao có chuyển động tịnh tiến khứ hồi do đó không thể làm việc với vận tốc cắt lớn. Để tránh lực quán tính lớn sinh ra khi đảo chiều, thường vận tốc cắt khi bào thô V = 12 ÷ 22 m/ph. Để tăng năng suất gia công hành trình làm việc thường tốc độ thấp, hành trình trở lại chạy không có tốc độ lớn. Trước mỗi hành trình bao giờ cũng có khoảng chạy tới, bởi vậy dao luôn chịu va đập dễ gây mẻ dao, giảm tuổi thọ dao. Chuyển động tiến thực hiện gián đoạn vào trước lúc thực hiện mỗi hành trình, do đó góc độ dao bào khi làm việc không bị thay đổi như tiện.Trên máy bào khi gia công người ta hầu như không tưới nguội
9.2.2 Chuốt (truốt)
Chuốt là phương pháp gia công cắt gọt bằng nhiều lưỡi cùng một lúc. Nó có thể gia công lỗ tròn, lỗ có rãnh thẳng hoặc xoắn, lỗ then hoa, mặt phẳng, rãnh. Ngoài ra cũng có thể gia công mặt trụ ngoài, bánh răng nhưng còn ít dùng. Độ chính xác đạt đến cấp 7, độ bóng Ra=0,6 0,8 m.
9.3 Dụng cụ cắt:
Dao bào và xọc
Các thông số của dao bào và xọc nói chung rất giống với dao tiện. Nhìn chung về kết cấu, các loại dao bào và xọc đơn giản, dễ chế tạo, giá thành không cao.
Hình 9.2 Hình dạng dao bào.
69
Hình 9.4 Dao chuốt
Chuốt mặt phẳng
Chuốt là phương pháp gia công cắt gọt bằng nhiều lưỡi cắt đồng thời có năng suất cao. Chuốt thường được sử dụng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Chuốt có thể đạt độ chính xác cấp 7. Chuyển động cắt khi chuốt là chuyển động thẳng với vận tốc nhỏ (2-12m/ph). Có thể thực hiện chuốt mặt phẳng trên máy chuốt đứng hoặc ngang.
Hình 9.5 Sơ đồ chuốt mặt phẳng. Chuốt mặt phẳng có thể dùng các kiểu dao khác nhau như:
- Kiểu chuốt mảnh: các răng dao có độ cao bằng nhau (hình 9.6 a,b), dùng để chuốt bề mặt thô. - Kiểu chuốt lớp: các răng có một lượng nâng từ răng trước đến răng sau (hình 9.6 c), dùng để chuốt những bề mặt đã qua gia công thô.
70
9.4. Thiết bị
Máy bào-xọc
Tùy theo đặc trưng về công nghệ và kích thước của máy, máy bào-xọc được chia thành :